KR100690508B1 - Austenitic stainless steel article having a passivated surface layer - Google Patents

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Abstract

오스테나이트계 스테인레스 강 제품이 개시되며, 바람직스럽게는 관의 형태인 것이 개시된다. 상기 제품은 부동태화된 표면층을 가지는데, 이것은 관의 경우에는 관의 내부 표면상에 있다. 부동태화된 표면층은 Fe2O3 및, Cr2O3 를 가지는 산화물 성분 및, 제로(zero)의 원자가(valence)를 가진 Fe 및, 제로의 원자가를 가진 Cr 인 금속 성분을 가진다. 금속 성분의 중량 퍼센트에 대한 산화물 성분의 중량 퍼센트의 비율은 8:1 을 초과한다.Austenitic stainless steel products are disclosed, preferably in the form of tubes. The product has a passivated surface layer, which in the case of the tube is on the inner surface of the tube. The passivated surface layer has Fe 2 O 3 and an oxide component having Cr 2 O 3 , Fe with zero valence and a metal component with Cr having zero valence. The ratio of the weight percentage of the oxide component to the weight percentage of the metal component exceeds 8: 1.

Description

부동태화된 표면층을 갖는 오스테나이트계 스테인레스 강 제품{Austenitic stainless steel article having a passivated surface layer}Austenitic stainless steel article having a passivated surface layer}

도 1a 와 1b는 부동태화 시간의 함수로써 표면 성분을 나타내는 그래프들이다;1A and 1B are graphs showing surface components as a function of passivation time;

도 2는 부동태화 시간의 함수로써 철에 대한 금속의 비를 나타내는 그래프이다;2 is a graph showing the ratio of metal to iron as a function of passivation time;

도 3은 부동태화 시간의 함수로써 Cr₂O₃: Cr 과 Fe₂O₃: Fe 의 비율 변화를 나타내는 그래프이다; 3 is a graph showing the change in the ratio of Cr 2 O 3: Cr and Fe 2 O 3: Fe as a function of passivation time;

도 4a는 상대적 철 산화물과 유리 철 수준을 나타내주는 철 결합 에너지 주사를 나타내주는 그래프이다; 4A is a graph showing iron binding energy scans showing relative iron oxide and free iron levels;

도 4b는 산화물의 감소와 유리철의 증가를 나타내는 1 분의 부동태화 후 철결합에너지를 나타내주는 그래프이다;4B is a graph showing iron binding energy after 1 minute passivation showing a decrease in oxide and an increase in free iron;

도 5a는 유리 크롬에 대한 상대적 산화물을 나타내는 무부동태화 물질의 크롬 결합에너지 주사를 나타내주는 그래프이다;5A is a graph showing chromium binding energy scan of passivating material showing relative oxides relative to free chromium;

도 5b는 유리 크롬의 감소를 나타내는 60분 부동태화 후의 물질의 크롬 결합에너지 주사를 나타내주는 그래프이다;5B is a graph showing the chromium binding energy scan of a material after 60 minutes passivation showing a decrease in free chromium;

도 6은 잔여 유리 철이 현저하게 나타나는 60분 부동태화된 물질의 결합에너 지 주사를 나타내는 그래프이다;FIG. 6 is a graph showing the combined energy scan of 60 minutes passivated material with significant residual free iron;

도 7은 전기 연마(electro-polished)되고 부동태화된 표면의 오거(Auger) 전자 분광술을 사용한 깊이 프로파일을 나타내주는 그래프이다; 그리고 FIG. 7 is a graph showing depth profile using Auger electron spectroscopy of electro-polished and passivated surfaces; FIG. And

도 8은 크롬 함유량의 함수로써 칼러 변화를 나타내는 서로 다른 세 가지 색을 띤 전기 연마된(electro-polished) 표면의 깊이 프로파일을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the depth profile of three different colored electro-polished surfaces showing color change as a function of chromium content.

본 발명은 부동태화된 표면층을 갖는 오스테나이트 스테인레스 강 제품, 특히 관의 형태로 되어있는 것에 관한 것이다.The present invention relates to austenitic stainless steel products, in particular in the form of tubes, having a passivated surface layer.

오스테나이트 스테인레스 강, 특히 오스테나이트 스테인레스 강으로 된 관을 제조함에 있어서, 그 관을 사용하는 동안 그 표면이 산화하지 않도록 하기 위하여 부동태화시킴으로써, 만일 그렇지 않았다면 사용하는 동안 접하게 되는 환경과 반응하게 되는 것을 방지함이 바람직하다. 특히, 오스테나이트 스테인레스 강 관의 경우, 특별하게는 제약업에 있어서 사용되는 바와 같이 AISI 유형 316 스테인레스 강 관의 경우에, 사용하는 동안 내부 표면은 적색으로 나타나는 산화물 형태의 생성물로 변하게 된다. 이러한 현상을 일반적으로 "루징(rouging)" 이라 한다. 이러한 생성물은 여러가지 공업적 응용에 있어서 사용하는 동안 그 관을 통해 지나가는 물질을 오염시키는 원인이 될 수 있다.In the manufacture of tubes made of austenitic stainless steel, in particular austenitic stainless steel, passivation in order to prevent the surface from oxidizing during the use of the tube, which would otherwise react with the environment encountered during use. Prevention is preferred. In particular, in the case of austenitic stainless steel pipes, in particular in the case of AISI type 316 stainless steel pipes, as used in the pharmaceutical industry, the inner surface is changed to an oxide form product which appears red during use. This phenomenon is generally referred to as "rouging". Such products can cause contamination of materials passing through the tubes during use in various industrial applications.

따라서 본 발명의 주요 목적은 사용하는 동안 산화적 환경에 노출시 루징되지 않는 부동태화된 표면층을 갖는 오스테나이트 스테인레스 강 제품, 특히 관을 제공함에 있다. It is therefore a primary object of the present invention to provide an austenitic stainless steel product, in particular a tube, having a passivated surface layer that does not lose upon exposure to an oxidative environment during use.

본 발명에 따르면, 관의 형태일 수 있는 스테인레스 강 제품은 원자가(valence)가 0 인 Cr 과 원자가가 0 인 Fe을 각각 금속성분으로 하는 Cr₂O₃과 Fe₂O₃의 부동태화된 표면층을 갖는다. 금속 성분에 대한 산화물 성분의 비는 8/1 이상이다.According to the invention, a stainless steel product, which may be in the form of a tube, has a passivated surface layer of Cr2O3 and Fe2O3, each of which is composed of Cr with zero valence and Fe with zero valence, respectively. The ratio of the oxide component to the metal component is at least 8/1.

바람직스럽게는, 스테인레스 강은 오스테나이트 스테인레스 강이다.Preferably, the stainless steel is austenitic stainless steel.

바람직스럽게는, 스테인레스 강은 AISI 유형 316 오스테나이트 스테인레스 강이다. Preferably, the stainless steel is AISI type 316 austenitic stainless steel.

바람직스럽게는, 부동태화된 표면층의 외부표면은 Fe 에 대한 Cr 의 전체적인 비율(total Cr to Fe ratio)이 적어도 1/1 의 비를 갖게 될 것이다.Preferably, the outer surface of the passivated surface layer will have a total Cr to Fe ratio of at least 1/1.

부동태화된 표면층은 최대 산소 농도의 깊이에서 적어도 1.5/1 의 Fe 에 대한 Cr 의 전체적인 비율을 갖게 된다. 부동태화된 표면층은 전기 연마(elecro-polish)된 표면으로 구성됨이 바람직스럽지만 또한 기계적으로 연마된 표면, 예컨대 스월 또는 벨트 연마에 의해 생성될 수도 있다.The passivated surface layer will have an overall ratio of Cr to Fe of at least 1.5 / 1 at the depth of the maximum oxygen concentration. The passivated surface layer is preferably composed of an electro-polish surface but may also be produced by mechanically polished surfaces such as swirl or belt polishing.

"Fe 에 대한 Cr 의 전체적인 비율(total Cr to Fe ratio)" 라는 언급에는 산화물 성분에 나타나는 Fe 와 Cr 이 포함된다.The reference to "total Cr to Fe ratio" includes Fe and Cr which appear in the oxide component.

"전기 연마된(electro-polished)" 이라는 용어는 그 성분 중 하나는 인산, 다른 하나는 대개 황산으로 이루어진 산용액과 전기적 작용의 결합에 의해 생성되는 금속 광택 표면을 의미한다.The term "electro-polished" means a metallic polished surface produced by a combination of electrical action with an acid solution, one of which is phosphoric acid and the other usually sulfuric acid.

모든 성분들은 다른 표시가 없으면 중량 퍼센트로 표시된다.All components are expressed in weight percent unless otherwise indicated.

본 발명에 따르면, 바람직스럽게 부동태화된 표면층은 전기적 연마작용, 산화제를 수반한 전기적 연마작용에 의해 얻어지거나 또는 산화제에 의해 처리되는 기계적으로 연마된 표면이다. 그러므로 본 발명에 따라 부동태화된 표면층을 얻기 위한 부동태화 공정은 그 표면을 바람직스럽게 전기 연마(electro-polish)하거나 또는 그렇지 않으면 연마작용에 의하는 것과 같이 달리 연마된 후 그 표면을 산화제에 노출시킴으로써 달성된다. 이러한 작용에 있어서, 그 표면은 철에 대한 크롬 비의 증가; 표면 조도의 제거; 산소 침투 깊이의 증가; 흡장된 철과 같은 오염물의 제거 또는 스트레인 변형된 마르텐사이트의 제거; 개재물, 특히 마그네슘 황화물의 제거; 그리고 가시적 제조 결함들의 제거에 의해 특정적으로 개조될 수 있다.According to the invention, preferably the passivated surface layer is a mechanically polished surface obtained by electropolishing, electropolishing with oxidizing agents or treated with oxidizing agents. Therefore, the passivation process for obtaining a passivated surface layer according to the present invention is preferably carried out by exposing the surface to oxidants after it is otherwise polished, such as by electro-polish or otherwise by polishing. Is achieved. In this action, the surface is increased in chromium to iron ratio; Removal of surface roughness; Increase in oxygen penetration depth; Removal of contaminants such as occluded iron or removal of strain modified martensite; Removal of inclusions, in particular magnesium sulfide; And may be specifically adapted by removal of visible manufacturing defects.

부동태화 공정, 부분적으로는 스테인레스 강 표면이 연마되거나 또는 전기연마에 의하는 것과 같이 달리 연마된 후 수 시간내 공기 중에서 발생하는 공정기간 동안, 크롬은 산소와 결합하여 불투성 크롬 산화물 장벽을 형성함으로써 이러한 부동태 또는 장벽 필름 밑의 물질이 더 반응하지 않도록 한다. 크롬 함유량이 증가할수록 그 필름이 더 좋은 장벽이 되도록 조건지워져 있다. 전기연마기간 동안, 그 표면상의 철과 다른 원소들은 그 표면상의 크롬성분이 증가되도록 하기 위해 선택적으로 제거된다. 결과적으로, 전기 연마(electro-polishing) 후에는, 철에 대한 크롬 비가 부동태화된 표면층상에서 현저하게 증가하게 된다. 도 7 에서 알 수 있듯이 평균 산소 침투 깊이는 부동태화된 층의 깊이를 재는 척도이다. 일반적으로, 산소가 더 깊이 침투될수록 부동태층은 더 두꺼워지고 그 물질이 갖게 되는 내식성은 더 증가하게 된다. 그러나 이러한 사실은 오직 산화물 성분들이 Cr₂O₃과 Fe₂O₃인 경우, 즉 모두 0 의 원자가(valence)를 갖는 금속 성분들 Cr 과 Fe 이 Fe₂O₃에 대한 Cr₂O₃의 비가 비교적 높도록 결합되어 있는 Cr₂O₃과 Fe₂O₃인 경우에 한해 그렇다. 이는 연마된 표면을 질산 또는 구연산과 같은 산화제에 Cr₂O₃와 Fe₂O₃에 완전하게 반응하도록 적절하게 결정된 기간동안 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 조성 변화는 도 7에서 알 수 있듯이 부동태층의 함수로 간주될 수 있다.During the passivation process, in part, the process occurring in the air within hours after the stainless steel surface is polished or otherwise polished, such as by electropolishing, chromium combines with oxygen to form an impermeable chromium oxide barrier. This prevents any further reaction under the passivation or barrier film. As the chromium content increases, the film is conditioned to be a better barrier. During the electropolishing period, iron and other elements on the surface are selectively removed in order to increase the chromium content on the surface. As a result, after electro-polishing, the chromium to iron ratio increases markedly on the passivated surface layer. As can be seen in FIG. 7, the average oxygen penetration depth is a measure of the depth of the passivated layer. In general, the deeper the oxygen penetration, the thicker the passivation layer and the more corrosion resistance the material has. However, this is only true if the oxide components are Cr₂O₃ and Fe₂O₃, that is, if the metal components Cr and Fe have both valences of zero and Cr₂O₃ and Fe₂O₃ combined so that the ratio of Cr₂O₃ to Fe₂O₃ is relatively high. Yes. This can be achieved by exposing the polished surface to an oxidizing agent such as nitric acid or citric acid for a period of time that is properly determined to fully react with Cr2O3 and Fe2O3. The composition change can be regarded as a function of the passivation layer as can be seen in FIG.

부동태화는 기계적으로 연마된 유형 316L 스테인레스 강 관에 있어서 철에 대한 크롬 비에 현저한 영향을 미친다. 동일한 관의 부분들이 여러 부동태화 시간 동안 뜨거운 질산에 노출되고 그 부동태층이 XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy)를 사용하여 분석되었다. 표면의 화학적 성질의 변화, 특히 부동태층에 있어서 기본적인 철의 양과 관련한 변화는 매우 상당하다. Cr : Fe 비와 크롬 산화물에 대한 크롬 원소의 비에는 현저한 차이들이 있었다. 특이한 양태를 나타내는 다른 원소들은 실리콘과 몰리브덴이었다. 전기연마된 관에서보다 기계적으로 연마된 관에서의 부동태층에 더 많은 철과 크롬 원소가 존재하는 데, 이는 기계적으로 연마된 관의 표면이 더 쉽게 부식될 수 있음을 암시한다.Passivation has a significant effect on the chromium to iron ratio in mechanically polished type 316L stainless steel pipe. Portions of the same tube were exposed to hot nitric acid for several passivation times and the passivation layer was analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Changes in surface chemistry, particularly in terms of basic iron in the passivation layer, are very significant. There were significant differences in the Cr: Fe ratio and the ratio of elemental chromium to chromium oxide. Other elements exhibiting unusual aspects were silicon and molybdenum. More iron and chromium are present in the passivation layer in the mechanically polished tube than in the electropolished tube, suggesting that the surface of the mechanically polished tube may be more easily corroded.

유형 316L 스테인레스 강은 제약업에 있어서 고순도 물(High Purity Water (HP))과 분사용 물(Water for Injection (WFI)) 시스템들을 위해 선택된 재료이다. 이들 시스템들에 대해서는 두 가지 최종 조건들 즉 전기연마되고 기계적으로 연마되는 조건들이 사용된다. 그 관은 대개 ASTM A 270을 특정하기 위해 요구되는 데, 이는 그 현재의 형태로는 기존의 표면의 매끄러운 정도에 관계없이 기계적으로 연마되는 것을 필요로 한다. 기계적 연마는 두 가지 형태들, 스월 연마 또는 종방향의 벨트 연마 중 하나를 취하게 된다. 스월 연마는 관의 길이를 따라 위 아래로 움직이는 로터리 플래퍼 휠을 사용하여 단지 재료의 얇은 표면층만을 제거하고 "오염된 표면(smeared surface)"을 생성시킨다. 종방향의 벨트 연마는 관이 회전하는 동안 관의 길이를 따라 움직이는 연마 벨트를 사용하고 그 벨트가 표면 재료를 제거하도록 압력을 가하기 위해 공기 블레이더를 사용한다. 이러한 기술은 상당한 양의 재료, 0.0006-0.0008 인치를 제거하고 또한 Ra 수준(<8마이크로인치 또는 0.2마이크로인치)을 낮추기 위한 전기연마에 대한 선구이다. 두 방법들은 그 관이 만들어지는 스테인레스 강 판의 제조시 생기는 통상의 깊이의 부동태층을 제거한다.Type 316L stainless steel is the material of choice for the high purity water (HP) and water for injection (WFI) systems in the pharmaceutical industry. For these systems two final conditions are used: electropolished and mechanically ground. The tube is usually required to specify ASTM A 270, which, in its current form, requires mechanically grinding regardless of the smoothness of the existing surface. Mechanical polishing takes one of two forms: swirl polishing or longitudinal belt polishing. Swirl polishing uses a rotary flapper wheel that moves up and down along the length of the tube to remove only a thin surface layer of material and create a "smeared surface". Longitudinal belt polishing uses an abrasive belt that moves along the length of the tube while the tube is rotating and uses an air bladder to pressurize the belt to remove surface material. This technique is a pioneer in electropolishing to remove significant amounts of material, 0.0006-0.0008 inches, and also to lower Ra levels (<8 micro inches or 0.2 micro inches). Both methods eliminate the common depth passivation layer produced in the manufacture of the stainless steel plates from which the tubes are made.

때때로 기계적으로 연마된 표면의 변색이 생기는 데, 특히 뜨겁고 습기찬 날씨에 그렇다. 이는 기계적으로 연마된 관의 두 가지 타입 모두에 있어서 나타난다. 이러한 표면 변색은 밝은 황색에서 밝은 적색까지 나타나게 된다. 그것은 뜨거운 질산에 잠기게 한 다음 물로 세척함으로써 쉽게 제거될 수 있다. 일단 그 관이 산처리가 된다면, 그 처리가 충분히 오랜 시간 동안 상승된 온도에서 이루어지는 한 그것은 다시 변색되지 않는다.    Occasionally, discoloration of mechanically polished surfaces occurs, especially in hot and damp weather. This is seen in both types of mechanically polished tubes. This surface discoloration will appear from bright yellow to bright red. It can be easily removed by soaking in hot nitric acid and then washing with water. Once the tube has been acid treated, it does not discolor again as long as the treatment takes place at elevated temperature for a sufficiently long time.

여러 가지 질산 부동태화 시간에서 기계적으로 연마된 관의 표면에서 어떤 변화가 일어나는가를 결정하기 위한 연구가 시작되었었다. 그 산의 농도는 MIL STD QQ-P-35 와 ASTM A967-질산 3, 즉 120-140℉ (50-60℃) 의 특정한 온도에서 특정된 것이었다. 이러한 농도 및 온도는 표준 염 스프레이 시험에 따른 가장 좋은 결과를 제공한다. 이 연구에 있어서, 그 온도에서의 시간을 변화시키고 표면들을 X-레이 광전자 분광술(Ray Photoelectron Spectroscopy)(XPS)를 사용하여 분석하였다. 부동태화 연구 결과는 다음과 같이 나타난다.Research has begun to determine what changes occur on the surfaces of mechanically polished tubes at various nitric acid passivation times. The concentration of the acid was specified at a specific temperature of MIL STD QQ-P-35 and ASTM A967-nitric acid 3, namely 120-140 ° F. (50-60 ° C.). These concentrations and temperatures provide the best results according to standard salt spray tests. In this study, the time at that temperature was varied and the surfaces were analyzed using Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The results of the passivation study are as follows.

시약 등급 질산은 탈이온화된 물로 20 체적 퍼센트(v/o)까지 희석시킨 후 소정의 136℉(58℃)까지 가열시켰다. 기계적으로 연마된 관의 5개 샘플들을 이 용액속에 각각 1, 5, 15, 30 및 60분씩 잠입시켰다. 하나의 샘플은 "연마된대로의" 조건에서 분석되었다. 세정 및 건조 후, 그 처리된 기계적으로 연마된 샘플들은 각각 XPS를 사용하여 평가되었다. 6개 샘플들 사이에는 어떠한 가시적 차이점들도 없었다. 모두 동일한 표면 광택들을 갖고 있었다. Reagent grade nitric acid was diluted to 20 volume percent (v / o) with deionized water and then heated to a predetermined 136 ° F. (58 ° C.). Five samples of mechanically polished tubes were immersed in this solution for 1, 5, 15, 30 and 60 minutes respectively. One sample was analyzed under “as polished” conditions. After washing and drying, the treated mechanically polished samples were each evaluated using XPS. There were no visible differences between the six samples. All had the same surface gloss.

X-선 광전자 분광술은 이용가능한 보다 새로운 분석도구들 중 하나이며 화학 분석용 전자 분광술(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) 또는 ESCA 로 알려져 있다. XPS 동안, 샘플은 모노에너지 연 X-선 및 에너지 반응용으로 분석된 방사된 광전자로 조사된다. 이 실험을 위해 1486.7 일렉트론 볼트에서 단색 A1 Kα X-선을 사용하였다. 이 X-선들은 표면상의 원자들과 상호작용하고 광전자들을 방사한다. 이들 광전자들은 표면의 대략 30-50Å내에서 결과적으로 다음과 같이 표시되는 운동 에너지를 갖는 것으로 발생한다:X-ray photoelectron spectroscopy is one of the newer analytical tools available and is known as Electro Spectroscopy for Chemical Analysis or ESCA. During XPS, samples are irradiated with emitted photoelectrons analyzed for monoenergy soft X-rays and energy reactions. For this experiment a monochromatic A1 Kα X-ray was used at 1486.7 electron volts. These X-rays interact with atoms on the surface and emit photoelectrons. These optoelectronics occur within approximately 30-50 kHz of the surface and as a result have a kinetic energy expressed as follows:

KE = hv-BE-Φs                               KE = hv-BE-Φs

여기서:here:

KE 는 운동에너지;KE is the kinetic energy;

hv 는 광자의 에너지; hv is the energy of photons;                     

BE 는 전자가 발생하는 원자 궤도의 결합에너지; 그리고 BE is the binding energy of the atomic orbital where electrons are generated; And

Φs 는 스펙트로미터 일함수이다.Φs is the spectrometer work function.

각 원소 및 화합물은 고유의 결합에너지 세트을 갖고 있다. 그러므로 분석되는 표면의 원소 농도를 구별하고 표면의 종류의 결합에너지를 결정하는 데 XPS를 사용할 수 있다. 이것은 부동태화 시간의 함수로서 부동태층의 조성변화를 확인할 수 있기 때문에 매우 유용한 기능이다.Each element and compound has its own set of binding energies. Therefore, XPS can be used to distinguish elemental concentrations of the surface being analyzed and to determine the binding energy of the surface type. This is a very useful function because it is possible to check the compositional change of the passivation layer as a function of passivation time.

각 표면 주사를 따라 그 표면은 약 25Å의 물질(또는 약 8 원자 깊이)을 제거하기 위해 이온화된 아르곤에 의한 충돌("스퍼터링")을 받게 되고, 새로운 표면이 다시 분석되었다. 이것은 최대 산소 침투 깊이에 도달될때까지 또는 더 이상 조성변화가 없을 때까지 계속되었다.Following each surface scan, the surface was subjected to collisions ("sputtering") with ionized argon to remove about 25 kV of material (or about 8 atomic depths), and the new surface was analyzed again. This continued until the maximum oxygen penetration depth was reached or until there were no more composition changes.

일정한 깊이의 각 샘플에 대해, 서베이 주사가 원소 조성을 결정하기 위해 1200-0 eV 의 에너지 범위내에서 이루어졌다. 그 다음, 대상이 되는 각 원소에 대해, 중심 피크 주위의 약 20 eV 의 협대역이 표면 종류의 결합 에너지를 결정하기 위해 고에너지 분해 모드로 분석되었다. XPS 에서의 피크 천이는 공유 원자가의 척도로 간주되며, 금속 상호간의 화합물과 같은 더 많은 이온 화합물이 순수 원소의 피크치로부터 현저하게 천이되거나 또는 천이되지 않는다. 각 원소에 대해 얻어진 결합에너지는 기존 발행 문헌의 표준치 또는 화학 결합에 기초한 이론적 표준치와 비교된다. 오버랩핑의 존재, 다중결합에너지는 구별을 어렵게 만들 수 있다. 광전자 분석술의 핸드북(Handbook of Photoelectron Spectroscopy,J.F. Moulder et al., Physical Electronics, Inc., Eden Prarie, Minnesota, 1995) 및 오거 및, X 레이 광전자 분석술에 의한 표면 분석(Practical Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy, D. Briggs et al., J. Wiley & Sons, Chichester, England, 1983) 로부터의 데이터가 화합물에 대한 결합에너지의 부여를 위해 사용되었다.For each sample of constant depth, survey scans were made within an energy range of 1200-0 eV to determine the elemental composition. Then, for each element of interest, a narrow band of about 20 eV around the center peak was analyzed in high energy decomposition mode to determine the binding energy of the surface type. Peak transitions in XPS are considered a measure of covalent valence, and more ionic compounds, such as compounds between metals, do not transition or shift significantly from peak values of pure elements. The binding energy obtained for each element is compared with the theoretical standard value based on the standard or chemical bonds in the existing literature. The presence of overlapping, multiple bond energy, can make the distinction difficult. Handbook of Photoelectron Spectroscopy (JF Moulder et al., Physical Electronics, Inc., Eden Prarie, Minnesota, 1995) and Auger and Practical Surface Analysis by Auger and Data from X-Ray Photoelectron Spectroscopy, D. Briggs et al., J. Wiley & Sons, Chichester, England, 1983) was used to assign binding energy to the compounds.

분석을 위해 사용된 XPS 시스템은 물리 전자 모델(Physical Electronics Model) 5700 이다. 결합에너지 값들은 국제 표준, 284.7 eV 로 설정된, 대기 노출로부터의 탄소로 교정되었다. 그 데이터에 대한 정량적 수치는 전술한 디 브리그(D. Briggs) 출판물에 개시된 감도 요소들의 사용에 의해 얻어지는 데, 이는 순수 원소들에 대해 계산된 결과를 바탕으로 하고 있다. 그 분석된 정보는 잘해야 반정량적(semi-quntitative)인 것으로 취급되야하며 오직 비교를 위해서만 가장 적절하게 사용되야 한다.The XPS system used for analysis is the Physical Electronics Model 5700. The binding energy values were corrected with carbon from atmospheric exposure, set to international standard, 284.7 eV. Quantitative figures for the data are obtained by using the sensitivity elements disclosed in the above-mentioned D. Briggs publications, which are based on the results calculated for pure elements. The analyzed information should at best be treated as semi-quntitative and should be used most appropriately only for comparison.

모든 표본들은 동일한 관으로부터 그리고 서로 1 인치(25mm)이내에서 취해지므로, 샘플들 중 오직 하나만이 핸들링으로부터의 오염을 제거하기 위한 이소프로파놀 세정 후, 수용 상태로 분석되었다. 산으로 처리된 각 표면은 XPS 로 분석되었다. 게다가, 수용된 샘플과 30 및 60 분 부동태화 된 샘플들은 깊이의 함수로서 원소 조성 및 산화 상태를 결정하기 위해 스퍼터되었다.Since all samples were taken from the same tube and within 1 inch (25 mm) of each other, only one of the samples was analyzed as received after isopropanol cleaning to remove contamination from the handling. Each surface treated with acid was analyzed by XPS. In addition, the received samples and the 30 and 60 minute passivated samples were sputtered to determine the elemental composition and oxidation state as a function of depth.

표 1은 유형 316L 스테인레스 강 샘플들을 뜨거운 질산에서 여러 시간 지난 후에 관찰한 표면 화학 성분을 요약한 것이다. 그 데이터는 표면의 40Å(12 원자들)내에서 원자번호 3이상의 원소들의 원자 백분율 조성을 나타낸다. 도면 1a 와 1b 는 부동태화 시간 함수로서 금속들의 오직 원자 표면 농도를 그래프로 나타낸 것이다.
표 1 :질산 부동태화 시간 함수로서의 원소들의 표면 조성 부동태화시간(분) C N O Na Mg Al Si P S Ca Cr Fe Ni Mo 0 41.8 2.4 39.9 0.4 - - 1.8 - 0.3 - 2.6 9.4 0.5 0.2 1 24.3 2.3 47.3 0.1 0.2 0.4 1.8 0.7 0.4 0.1 10.6 9.7 1.4 0.7 5 24.1 2.3 48.6 0.4 - 0.1 0.8 0.7 0.2 0.2 11.8 8.6 1.5 0.7 15 23.3 2.6 47.7 0.2 0.2 0.4 0.8 0.7 0.3 0.2 12.2 9.1 1.7 0.7 30 25.1 1.6 51.4 - - 0.3 0.9 0.8 - 0.1 13.0 5.7 0.7 0.3 60 28.8 1.8 49.9 - - - 1.1 0.4 - - 10.5 6.7 0.5 0.3
Table 1 summarizes the surface chemistry observed for Type 316L stainless steel samples after several hours in hot nitric acid. The data show the atomic percentage composition of elements with atomic number 3 or more within 40 ms (12 atoms) of the surface. 1a and 1b graphically depict only atomic surface concentrations of metals as a function of passivation time.
Table 1: Surface composition of elements as a function of nitric acid passivation time Passivation time (minutes) C N O Na Mg Al Si P S Ca Cr Fe Ni Mo 0 41.8 2.4 39.9 0.4 - - 1.8 - 0.3 - 2.6 9.4 0.5 0.2 One 24.3 2.3 47.3 0.1 0.2 0.4 1.8 0.7 0.4 0.1 10.6 9.7 1.4 0.7 5 24.1 2.3 48.6 0.4 - 0.1 0.8 0.7 0.2 0.2 11.8 8.6 1.5 0.7 15 23.3 2.6 47.7 0.2 0.2 0.4 0.8 0.7 0.3 0.2 12.2 9.1 1.7 0.7 30 25.1 1.6 51.4 - - 0.3 0.9 0.8 - 0.1 13.0 5.7 0.7 0.3 60 28.8 1.8 49.9 - - - 1.1 0.4 - - 10.5 6.7 0.5 0.3

그 데이터에 의하면, 크롬과 산소 농도는 부동태화 30 분 후 최대치에 도달하고 철은 최저치를 갖는 것을 알 수 있다. 그 데이터를 표 2와 도 2에 있어서와 같이 철에 대한 금속비와 비교할 때, 최대 Cr/Fe비는 부동태화 30분 후에 발생한다. 어떤 설명할 수 없는 이유로 인해, 15 및 60 분의 부동태화는 모두 Cr/Fe 비의 감소를 보여준다. Ni/Fe 와 Mo/Fe 비들은 모두 15분에 최대치에 도달되었고 30 분의 부동태화 후 감소하기 시작했다.
표 2: 질산 부동태화 시간 함수로서의 철에 대한 중요 원소들의 비율 부동태화 시간(분) Si/Fe Cr/Fe Ni/Fe Mo/Fe 0 0.191 0.277 0.055 0.024 1 0.188 1.088 0.141 0.068 5 0.089 1.367 0.176 0.075 15 0.90 1.351 0.186 0.078 30 0.165 2.299 0.131 0.050 60 0.166 1.578 0.073 0.039
The data show that chromium and oxygen concentrations reached their maximum after 30 minutes of passivation and iron had the lowest. When the data is compared with the metal to iron ratio as shown in Table 2 and FIG. 2, the maximum Cr / Fe ratio occurs 30 minutes after passivation. For some unexplained reason, passivation at 15 and 60 minutes both shows a reduction in Cr / Fe ratio. Both Ni / Fe and Mo / Fe ratios reached their maximum at 15 minutes and began to decrease after 30 minutes of passivation.
Table 2: Ratio of important elements to iron as a function of nitric acid passivation time Passivation time (minutes) Si / Fe Cr / Fe Ni / Fe Mo / Fe 0 0.191 0.277 0.055 0.024 One 0.188 1.088 0.141 0.068 5 0.089 1.367 0.176 0.075 15 0.90 1.351 0.186 0.078 30 0.165 2.299 0.131 0.050 60 0.166 1.578 0.073 0.039

0분, 30분, 및 60 분 부동태화된 표본들은 이온화된 아르곤으로 스퍼터링되었으며 원소 조성은 깊이의 함수로서 결정되었다. 그 데이터는 수용된 표본에 대해 표 3에 요약되어 있다. 표 4는 30 분 부동태화된 표본이고 표 5는 60 분 부동태화된 표본이다.The 0, 30, and 60 minute passivated samples were sputtered with ionized argon and the elemental composition was determined as a function of depth. The data is summarized in Table 3 for the sample accepted. Table 4 is a 30 minute passivated sample and Table 5 is a 60 minute passivated sample.

표 3: 연마된 표본에 대한 깊이 함수로서의 조성Table 3: Composition as Depth Function for Polished Samples

깊이ÅDepth CC NN OO SiSi SS ArAr CrCr FeFe NiNi MM 00 41.841.8 2.42.4 39.939.9 1.81.8 0.30.3 -- 2.62.6 9.49.4 0.50.5 0.20.2 2525 4.14.1 -- 32.732.7 0.60.6 0.20.2 1.21.2 13.413.4 42.242.2 4.64.6 0.70.7 5050 4.24.2 -- 14.914.9 0.80.8 -- 2.12.1 11.011.0 59.259.2 6.56.5 1.21.2 100100 3.83.8 -- 9.49.4 0.90.9 -- 2.52.5 13.413.4 63.563.5 4.84.8 1.61.6 200200 2.12.1 -- 7.27.2 0.60.6 -- 2.52.5 15.015.0 65.765.7 4.84.8 1.91.9 400400 1.51.5 -- 5.45.4 0.90.9 -- 2.52.5 15.815.8 66.166.1 5.75.7 2.02.0 800800 1.61.6 -- 3.83.8 0.50.5 -- 2.42.4 16.116.1 68.468.4 4.94.9 2.22.2 16001600 1.41.4 -- 3.13.1 0.30.3 -- 2.52.5 16.616.6 68.868.8 4.84.8 2.22.2

표 4: 30 분간 질산으로 부동태화된 유형 316L 의 깊이 함수로서의 조성Table 4: Composition as depth function of type 316L passivated with nitric acid for 30 minutes

깊이ÅDepth CC NN OO SiSi ArAr CaCa CrCr FeFe NiNi MoMo 00 2.512.51 1.61.6 51.451.4 0.90.9 -- 0.10.1 13.013.0 5.75.7 0.70.7 0.30.3 2525 3.73.7 0.20.2 48.148.1 0.70.7 1.41.4 0.10.1 21.521.5 20.420.4 3.03.0 0.50.5 5050 3.13.1 0.30.3 43.343.3 0.70.7 1.71.7 0.10.1 20.620.6 26.126.1 3.23.2 0.60.6 100100 2.32.3 -- 39.339.3 0.20.2 2.02.0 0.10.1 20.920.9 31.431.4 2.92.9 0.80.8 200200 1.91.9 -- 34.434.4 0.30.3 2.22.2 0.10.1 20.720.7 36.436.4 3.13.1 0.90.9 400400 2.12.1 -- 28.828.8 -- 2.32.3 -- 19.319.3 42.842.8 3.33.3 1.21.2 800800 1.81.8 -- 21.221.2 -- 2.32.3 0.10.1 18.418.4 50.750.7 4.14.1 1.51.5 16001600 1.91.9 -- 11.611.6 -- 2.42.4 0.10.1 17.417.4 59.959.9 4.84.8 1.91.9

각 원소에 대한 특정한 결합 에너지 피크(peak)의 검사가 표시하는 것은 산화물과 금속이 모두 존재한다는 것이며, 즉, 원자가(valence)가 제로(zero)인 금속이 존재한다는 것이다. 철의 경우에, 산화물과 원소 철이 상당한 량으로 존재한다. 이것은 특히 30 분 미만의 부동태화 시간에서 원소 철에 대한 경우이다. 표 6 과 도 3 은 그들 각각의 산화물에 대한 철과 크롬의 비율을 나타낸다.The examination of specific binding energy peaks for each element indicates that both oxides and metals are present, ie, metals with zero valence. In the case of iron, oxides and elemental iron are present in significant amounts. This is especially the case for elemental iron at passivation times of less than 30 minutes. Table 6 and Figure 3 show the ratio of iron and chromium to their respective oxides.

이러한 데이타가 표시하는 것은 철 산화물이 1 분 이후에 갑자기 감소하여 크롬 산화물이 15 내지 30 분 사이의 어느 지점인 포화 지점에 근접하도록 도달될때까지 계속 하강한다는 것을 나타낸다. 30 분이 지난 후에는, 비록 증가 비율이 철 산화물보다 크롬 산화물에 대해서 더 크다 할지라도, 양측 비율이 증가한다. 이것은 표면이 고온의 질산에 오랜동안 노출되어 더욱 부동태화된다는 것을 나타낸다.This data indicates that iron oxide abruptly decreases after 1 minute and continues to fall until chromium oxide is reached to reach a saturation point, which is somewhere between 15 and 30 minutes. After 30 minutes, both ratios increase, although the increase rate is greater for chromium oxide than iron oxide. This indicates that the surface is more passivated by long exposure to hot nitric acid.

표 5:60 분간 질산으로 부동태화된 유형 316L 에 대한 깊이 함수로서의 조성Table 5: Composition as depth function for type 316L passivated with nitric acid for 60 minutes

깊이ÅDepth CC NN OO SiSi PP ArAr CaCa CrCr FeFe NiNi MoMo 00 28.828.8 1.81.8 49.949.9 1.11.1 0.40.4 -- -- 10.510.5 6.76.7 0.50.5 0.30.3 2525 8.68.6 0.30.3 49.849.8 0.90.9 0.30.3 1.21.2 0.10.1 17.217.2 19.619.6 1.71.7 0.40.4 5050 5.65.6 0.40.4 47.847.8 0.80.8 0.10.1 1.51.5 0.20.2 17.117.1 24.024.0 2.12.1 0.50.5 100100 4.04.0 0.30.3 45.245.2 0.50.5 0.10.1 1.71.7 -- 18.118.1 27.727.7 2.12.1 0.50.5 200200 4.04.0 0.30.3 45.245.2 0.50.5 0.10.1 1.71.7 -- 18.118.1 27.727.7 2.12.1 0.60.6 400400 3.03.0 -- 29.129.1 0.10.1 -- 1.71.7 -- 17.217.2 35.835.8 2.32.3 0.80.8 800800 2.02.0 -- 33.733.7 -- -- 1.81.8 0.10.1 17.317.3 41.341.3 2.72.7 1.11.1 16001600 2.12.1 -- 24.324.3 -- -- 1.81.8 -- 17.717.7 49.249.2 3.43.4 1.41.4 32003200 1.81.8 -- 12.812.8 -- -- 2.12.1 -- 17.117.1 60.060.0 4.34.3 1.91.9

표 6 :다양한 부동태화 시간동안의 금속에 대한 철 및 크롬 산화물의 비율Table 6: Ratio of iron and chromium oxide to metal during various passivation times

0 분0 min 1 분1 minute 5 분5 minutes 15분15 minutes 30 분30 minutes 60 분60 mins Fe2O3/Fe0 Fe 2 O 3 / Fe 0 1.0:11.0: 1 0.5:10.5: 1 0.4:10.4: 1 0.3:10.3: 1 1.5:11.5: 1 3.8:13.8: 1 Cr2O3/Cr0 Cr 2 O 3 / Cr 0 3.2:13.2: 1 4.5:14.5: 1 4.5:14.5: 1 4.5:14.5: 1 8.5:18.5: 1 13.0:113.0: 1

기계적으로 연마된 316L 유형 스테인레스 강의 부동태화 처리는 그것의 내부식성을 향상시키도록 필요한 것으로 보인다. 기계적인 연마는 스트립과 튜브의 제조중에 형성된 부동태 층을 파괴시킨다. 부동태 층은 매우 얇으며, 50 내지 400 Å 정도이거나 또는 12 내지 150 의 원자 두께이다. 비록 스월 연마(swirl polishing)가 적절한 양의 금속을 제거하지는 못할지라도, 부동태 층은 표면 산화에 의해서 입증되는 바와 같이 파괴된다. 이러한 산화 표면들이 고온의 질산내에 담겨졌을때 색상이 사라짐으로써 철 산화물의 제거를 나타낸다. 따라서, 연마에 이은 부동태화는 필요한 작업이다.The passivation treatment of mechanically polished 316L type stainless steel appears to be necessary to improve its corrosion resistance. Mechanical polishing destroys the passivation layer formed during the manufacture of the strips and tubes. The passivation layer is very thin and is on the order of 50-400 mm 3 or an atomic thickness of 12-150. Although swirl polishing does not remove the appropriate amount of metal, the passivation layer is destroyed as evidenced by surface oxidation. When these oxidized surfaces are immersed in hot nitric acid, the color disappears, indicating removal of iron oxides. Thus, passivation following polishing is a necessary task.

가장 드라마틱한 표면 화학에서의 변화는 고온 질산내에서 단지 1 분 이후에 발생하는데, 이러한 시간동안 표면의 Cr/Fe 비율은 0.26:1 로부터 1.1:1 로 변화한다. 이러한 비율은 사용된 분석 기구의 유형에 따라서 달라질 수 있다. 오거 전자 분광술(auger electron spectroscopy:AES)은 XPS 보다 낮은 값을 나타내는 경향이 있다. 이러한 변화의 많은 부분은 도 4a 및, 도 4b 에 도시된 바와 같이 표면 철 산화물의 용해로 보인다. 철과 크롬에 대한 결합 에너지 곡선을 주의 깊게 검사하면, 금속성 크롬(원자가(valence)가 제로(zero)임)이 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이 부동태화 시간이 증가함에 따라서 점진적으로 하강하고 크롬 산화물은 증가한다는 것을 나타낸다. 그러나, 도 6 에 도시된 바와 같이, 60 분의 부동태화 이후에서 조차도 금속성 철은 중요한 종류로서 잔류한다. 비교예로서 전기 연마된 물질은 금속성 철을 거의 나타내지 아니하며, 이는 그것이 보다 나은 내부식성을 가질 것이라는 점을 의미한다.The most dramatic change in surface chemistry occurs after only one minute in hot nitric acid, during which time the Cr / Fe ratio of the surface changes from 0.26: 1 to 1.1: 1. This ratio may vary depending on the type of analytical instrument used. Auger electron spectroscopy (AES) tends to show lower values than XPS. Many of these changes appear to dissolve surface iron oxides as shown in FIGS. 4A and 4B. Carefully examining the binding energy curves for iron and chromium, the metallic chromium (valence is zero) gradually decreases as passivation time increases, as shown in FIGS. 5A and 5B. Chromium oxide indicates an increase. However, as shown in FIG. 6, even after 60 minutes of passivation, metallic iron remains an important kind. As a comparative example, the electropolished material shows little metallic iron, which means that it will have better corrosion resistance.

부동태화에 대한 메카니즘은 제 1 단계로서 크롬의 점진적인 산화에 관련된 것으로 보인다. 일단 유리 크롬(free chromium)이 소모된다면, 철은 그것의 산화물을 형성하기 시작한다. 수용된 것으로서의 물질내에 우세하였던 분위기 형성 철 산화물은 고온의 질산내에서 급속하게 용해되며, 금속성 철은 최장 30 분까지 우세한 종류로 남아있는데, 여기에서 산화물의 양은 결국 금속성 철의 양을 초과하게 된다. 진정한 부동태화는 금속성의 원소가 모두 산화물로 변환될때까지 발생하지 않는 것으로 보인다. 기계적으로 연마된 물질에 대해서는 고온의 질산내에서 부동태화하는데 60 분을 넘게 될 것이다.The mechanism for passivation appears to be involved in the gradual oxidation of chromium as the first step. Once free chromium is consumed, iron begins to form its oxide. Atmosphere-forming iron oxides that prevail in the material as received are rapidly dissolved in hot nitric acid and metallic iron remains the predominant species for up to 30 minutes, where the amount of oxides eventually exceeds the amount of metallic iron. True passivation does not appear to occur until all of the metallic elements are converted to oxides. For mechanically polished materials it will be over 60 minutes to passivate in hot nitric acid.

다음은 이러한 실험적인 작업으로부터 결론된 것이다.The following is the conclusion from this experimental work.

1. 기계적으로 연마된 316L 유형의 표면 화학에서는 부동태화 하는 동안에 상당히 드라마틱한 변화가 발생한다. 규소, 니켈 및, 몰리브덴이 그런것처럼 철이 감소한다. 산소와 크롬은 모두 증가한다. Cr/Fe 비율은 부동태화 시간과 함께 증가한다. 1. Mechanically polished surface chemistry of type 316L results in quite dramatic changes during passivation. Iron is reduced, as is silicon, nickel, and molybdenum. Oxygen and chromium both increase. The Cr / Fe ratio increases with passivation time.

2. 부동태화 메카니즘은 금속성 크롬이 3 가의 산화물로 산화됨으로써 제어될 수 있을 것으로 보인다. 크롬이 만족되고서야 비로소 철은 감지할 수 있을 정도의 3 가 산화물을 형성하기 시작한다. 2. The passivation mechanism may be controlled by the oxidation of metallic chromium to trivalent oxide. Only when chromium is satisfied does iron begin to form trivalent oxides that can be detected.

3. 고온 질산내에서의 60 분 동안의 부동태화 이후에서조차, 명확한 금속성 철 피이크가 여전히 존재하며, 이는 부동태화가 더 발생할 수 있다는 점을 나타낸다.3. Even after 60 minutes passivation in hot nitric acid, a clear metallic iron peak is still present, indicating that more passivation may occur.

제약 및, 반도체 산업과 같은 매우 제한된 분야를 제외하고, 전기 연마는 향상된 마무리를 제공하는 수단으로서 인식되지 않았다. 전기 연마는 크롬 도금에 필적하는 고광택 표면과 함께, 우연한 철의 오염으로부터 자유롭고, 극히 매끄러우며, 표면의 흠으로부터 자유로운 표면을 제조하는 수단으로서 인정된다. 또한, 전기 연마된 표면은 기계 연마된 표면에 비해 향상된 내부식성을 가진 것으로 인식된다. Except in very limited fields such as the pharmaceutical and semiconductor industries, electropolishing has not been recognized as a means of providing an improved finish. Electropolishing, together with a high gloss surface comparable to chromium plating, is recognized as a means of producing surfaces that are free from accidental iron contamination, extremely smooth, and free from surface defects. It is also recognized that the electropolished surface has improved corrosion resistance compared to the machine polished surface.

전문화된 분석 장비의 출현으로, 표면에 무엇이 발생하고 있는지 정확하게 측정할 수 있었다. 오거 전자 분광술(AES)은 이러한 기술들중 최초의 것이었으며 단지 30 년전에 처음 소개되었다. 얼마 이후에, 이온화된 아르곤으로 하는 "스퍼터링"이 개발되었는데, 이것은 AES 가 표면으로부터의 거리의 함수로서 조성을 측정할 수 있게 하였다. 도 7 은 전기 연마된 표면의 전형적인 AES 깊이 프로파일을 나타낸다. AES 가 가진 주요 문제점은 원소들만이 보고되며, 그것의 분자 형태는 보 고되지 않는다는 것이다.With the advent of specialized analytical instruments, it was possible to accurately measure what was happening on the surface. Auger Electron Spectroscopy (AES) was the first of these technologies and was first introduced only 30 years ago. Some time later, "sputtering" with ionized argon was developed, which allowed AES to measure the composition as a function of distance from the surface. 7 shows a typical AES depth profile of an electropolished surface. The main problem with AES is that only elements are reported, and their molecular form is not reported.

대략 같은 시기에 개발된 다른 매우 유용한 분석 기술은 에너지 분산 분광술(Energy Dispersive Spectroscopy:EDS)이다. 이것도 원소 분석 방법이며 강철내 함유물과 같은 작은 입자의 조성을 식별하는 마이크로프로브(microprobe)와 같은 주사 전자 현미경과 함께 사용될 수 있다. Another very useful analytical technique developed at about the same time is Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). This is also an elemental analysis method and can be used with scanning electron microscopes such as microprobes to identify the composition of small particles such as inclusions in steel.

X 레이 광전자 분석 또는 XPS 로서도 알려진, 보다 새로운 기술인 화학 분석용 전자 분광술(ESCA)은 전자 대신에 X 레이를 사용한다. 이러한 방법은 분자 종류의 식별에 장점을 가진다. XPS, AES 및, EDS 에 대하여 보고된 값들 사이에는 일부 차이점이 존재한다. 그에 대한 이유는 완전하게 이해되지 않지만, 분석 깊이, 점(spot)의 크기 및, 발생된 스펙트럼들 유형에서의 차이에 전체적으로 기인한다. 이러한 세가지 분석 기술의 비교는 표 7 에 나타나 있다.Newer technology, also known as X-ray photoelectron analysis or XPS, chemical analysis electron spectroscopy (ESCA) uses X-ray instead of electrons. This method has the advantage of identifying molecular types. There are some differences between the values reported for XPS, AES and EDS. The reason for this is not fully understood, but is entirely due to the difference in the depth of analysis, the size of the spot, and the type of spectra generated. A comparison of these three analytical techniques is shown in Table 7.

표 7: 분석 기술의 비교Table 7: Comparison of Analytical Technologies

기술Technology 오거 전자 분광술 (AES)Auger Electron Spectroscopy (AES) X 레이 광전자 분광술 (XPS)X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 에너지 분산 분광술 (EDS)Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) 프로브 비임Probe beam 전자Electronic X 레이X ray 전자 Electronic 디텍션 비임Detection beam 오거 전자Auger electronics 광전자Optoelectronic X 레이X ray 원소 범위Element range 3-923-92 2-922-92 5-925-92 디텍션 깊이Detection depth 30Å30Å 30Å30Å 1㎛1 μm 디텍션 한계Detection limit 1X10-3 1X10 -3 1X10-4 1X10 -4 1X10-5 1X10 -5 정확도accuracy 30%30% 30%30% 10%10% 조직의 식별?Identification of the organization? 아니오no 일부part 아니오no 화학적 상태 식별?Identify chemical state? 일부part Yes 아니오no

XPS 는 원소의 화학적 상태를 식별할 수 있고 깊이 프로파일을 휙득하도록 스퍼터링과 함께 사용될 수 있기 때문에, 내부식성을 향상시키는 표면 처리의 평가를 가능하게 한다. 이러한 이유로, XPS 는 주요한 평가 도구로서 사용되었다. 비교 의 주요 수단은 Cr/Fe 비율이었다. 흥미있는 다른 비율은 산화물 Cr2O3/Cr0:Fe 2O3/Fe0 의 비율을 포함하였다. 후자의 비율은 상이한 금속에 대한 상대적인 산화 비율을 따를 수 있게 하므로, 아마도 부동태화 기술을 서술하는데 있어서 최적일 것이다. XPS can be used with sputtering to identify the chemical state of an element and to obtain a depth profile, thus allowing evaluation of surface treatments that improve corrosion resistance. For this reason, XPS was used as the main evaluation tool. The main means of comparison was the Cr / Fe ratio. Other ratios of interest included the ratio of oxides Cr 2 O 3 / Cr 0 : Fe 2 O 3 / Fe 0 . The latter ratio makes it possible to follow the relative oxidation rate for different metals, so it is probably optimal for describing passivation techniques.

다른 실험적인 작업들이 내부식성을 향상시키는 수단으로서 전기 연마 및 부동태화를 시험하도록 수행되었다. 더욱이, 향상된 특성으로써 표면상에 원주 용접(orbital welding)하는 효과가 고려되었다. Other experimental work was performed to test electropolishing and passivation as a means of improving corrosion resistance. Moreover, the effect of orbital welding on the surface has been considered as an improved property.

위에서 설명되고 나타낸 바와 같이, 기계적으로 연마된 표면들은 매우 낮은 Cr/Fe 비율을 가진다. 이것은 표 8 에 나타난 데이타에 의해서 표시된다. 또한 위에서 설명되고 나타낸 바와 같이, "공기 부동태화"는 Cr/Fe 비율을 향상시키지 아니한다. 공기 부동태화된 표면을 부동태화 없이 사용하게 두는 것은 높은 순도의 물의 적용예에 있어서 "루징(rouging)"을 가속시킬 수 있다. 적절한 부동태화는 모든 경우에 있어서 Cr/Fe 비율을 현저하게 향상시키게 될 것이다.As explained and shown above, mechanically polished surfaces have a very low Cr / Fe ratio. This is indicated by the data shown in Table 8. As also described and shown above, "air passivation" does not improve the Cr / Fe ratio. Leaving the air passivated surface to use without passivation can accelerate "rouging" in applications of high purity water. Proper passivation will significantly improve the Cr / Fe ratio in all cases.

표 8 : 다양한 연마 기술을 사용한 관의 Cr/Fe 비율의 비교Table 8: Comparison of Cr / Fe ratio of tubes using various polishing techniques

연마 방법Polishing method Cr/Fe 비율Cr / Fe ratio 전기연마, 부동태화 없음Electropolishing, no passivation 0.820.82 길이 방향 벨트, 부동태화 없음Longitudinal belts, no passivation 0.280.28 로타리 스월, 부동태화 없음Rotary swirl, no passivation 0.330.33

전기 연마는 단순히 역전된 전기 도금이다. 그 과정은 직류 전기를 인가하는 동안에 농축된 황산 및, 인산의 용액을 튜브의 내부를 통해 펌핑하는 것을 포함한다. 금속은 튜브(애노드)로부터 용해되며, 금속들이 도금될 정도로 빠르게 금속을 용해하도록 용액의 화학적 성절이 평형화되지 않았다면 캐소드는 도금될 것이다. 산소가 튜브의 표면에서 유리되기 때문에, 결과적인 부동태 층은 높은 Cr2O3/Fe2 O3 비율을 가진다. 그 결과는 고광택과 함께 매우 매끄러운 표면이다. 그러한 과정에 대한 완전한 설명은 "전기 연마된 스테인레스 강 관의 제작" (제이. 씨. 베르베그, TPJ-관 및, 파이프 저널, 1998.9월/10월호)에 개시되어 있다.Electropolishing is simply reversed electroplating. The process involves pumping a solution of concentrated sulfuric acid and phosphoric acid through the interior of the tube during direct current application. The metal is dissolved from the tube (anode) and the cathode will be plated if the chemical nature of the solution has not been equilibrated to dissolve the metal so fast that the metals are plated. Since oxygen is released at the surface of the tube, the resulting passivation layer has a high Cr 2 O 3 / Fe 2 O 3 ratio. The result is a very smooth surface with high gloss. A complete description of such a process is disclosed in "Manufacturing Electropolished Stainless Steel Pipes" (J. C. Bergberg, TPJ-Tubes, and Pipe Journal, September / October 1998).

정상적으로는, 표면 마무리가 프로필로미터(frofilometer)로써 측정되며, 정상적으로는 Ra 또는 평균 거칠기로써 표현된다. 그러나, 거칠기만으로는 표면의 진정한 특성을 설명하는데 충분하지 않다. 프로필로미터와 함께 주사 전자 현미경을 사용하는 것이 최고의 표면 분석이 된다. Normally, the surface finish is measured with a frofilometer and is normally expressed as Ra or average roughness. However, roughness alone is not sufficient to explain the true nature of the surface. Using a scanning electron microscope with a profilometer is the best surface analysis.

통상적으로는 최대 10 마이크로인치(0.25마이크로미터) 또는 최대 15 마이크로인치(0.38마이크로미터)의 표면 거칠기인 전기 연마된 관을 산업적으로 이용하게 된다. 전기 연마되기 이전에 표면들이 어떻게 준비되었는가에 따라서, 이러한 두가지의 마무리를 휙득하는 방법에서 차이점이 존재한다. 일반적으로, 위에서 설명한 바와 같이, 두가지 방법의 기계적인 연마가 표면을 준비하는데 사용된다. 가장 매끄러운 표면에 대해서는 내부의 관 표면이 길이 방향의 벨트를 사용하여 연마된다. 이것은 제조상에서 야기된 결함의 깊이 아래에 있는 ID 표면으로부터 대부분의 금속을 제거한다. 전기 연마되었을때, 2 내지 5 마이크로인치(0.05 내지 0.12 마이크로미터)의 표면 마무리는 보기 드문것이 아니다. 기계적인 연마의 다른 방법은 스월 마무리(swirl finish)를 발생시키는 회전 플래퍼 휘일(flapper wheel)을 이용한다. 전기 연마되었을때, 8 내지 13 마이크로인치 (0.20 내지 0.33 마이크로미터) 범위의 표면 마무리가 달성된다. 스월 연마는 금속을 거의 제거하지 않고 "오염된(smeared)" 표면을 발생시키며, 따라서 표면의 흠이 거의 제거되지 않는다. 고도의 냉간 상태에서 작업되고 그리고 수소 어니일링된 밝은 표면은 동일한 표면 마무리를 초래하게 될 것이다. 양측 경우에 있어서 Cr/Fe 비율은 거의 같을 것이다.Typically, electropolished tubes with surface roughness of up to 10 microinches (0.25 micrometers) or up to 15 microinches (0.38 micrometers) will be used industrially. Depending on how the surfaces were prepared prior to electropolishing, there are differences in how to achieve these two finishes. In general, as described above, two methods of mechanical polishing are used to prepare the surface. For the smoothest surface, the inner tube surface is polished using a longitudinal belt. This removes most of the metal from the ID surface below the depth of defects caused in manufacturing. When electropolished, surface finishes of 2 to 5 microinches (0.05 to 0.12 micrometers) are not uncommon. Another method of mechanical polishing utilizes a rotating flapper wheel that produces a swirl finish. When electropolished, a surface finish in the range of 8 to 13 microinches (0.20 to 0.33 micrometers) is achieved. Swirl polishing results in a "smeared" surface with little removal of metal, so that scarring of the surface is rarely removed. Bright surfaces that are worked in a high cold state and are hydrogen annealed will result in the same surface finish. In both cases the Cr / Fe ratio will be about the same.

위에서 설명된 실험적인 작업에 의해서 나타낸 바와 같이, 부동태화는 산소를 표면층에 도입하고 다른 원소를 용해시켜서, 크롬과 철을 두가지의 주요한 표면 금속으로서 남기는 효과를 가진다. 탄소와 산소는 모두 높은 농도로 존재한다. 일부 탄소 및, 산소는 폐색된 이산화탄소로부터의 것이다. 탄소는 전기 연마된 표면 보다는 기계 연마된 표면에서 보다 높게 나타난다.As indicated by the experimental work described above, passivation has the effect of introducing oxygen into the surface layer and dissolving other elements, leaving chromium and iron as two major surface metals. Both carbon and oxygen are present at high concentrations. Some carbon and oxygen are from occluded carbon dioxide. Carbon is higher on machine polished surfaces than on electropolished surfaces.

지금까지의 조사로는 50℃ 및, 25℃ 에서 20 % 의 질산과, 50℃ 및, 25℃ 에서의 20% 질산 1 % 의 불화수소산을 포함하였다. 부동태화 시간은 용액과 온도에 따라서 변화하였다. 두개의 다른 부동태화 처리는 이후의 연구를 위해서 계획된 것이다.:10 % 구연산 +5% EDTA 와 5% 의 오르토인산.The investigations thus far included 20% nitric acid at 50 ° C and 25 ° C, and hydrofluoric acid of 1% 20% nitric acid at 50 ° C and 25 ° C. Passivation time varied with solution and temperature. Two other passivation treatments were planned for later studies: 10% citric acid + 5% EDTA and 5% orthophosphoric acid.

부동태 층의 조성에 있어서 칼러 착색(color tinted)된 전기 연마 표면의 효과가 연구되었다. 골드 착색은 모든 Cr0 및, Fe0 를 3 가 산화물로 산화시키는 것으로 보이며 극히 높은 Cr/Fe 비율을 나타낸다. 칼러가 블루(blue)로로 변화될때, 철은 Fe2O3FeO 로도 표현되는 Fe3O4 를 형성하기 시작하며, 크롬 함량은 도 9 의 깊이 프로파일에서 보는 바와 같이 떨어진다.The effect of color tinted electropolishing surfaces on the composition of the passivation layer has been studied. Gold staining appears to oxidize all Cr 0 and Fe 0 to trivalent oxides and shows an extremely high Cr / Fe ratio. When the color changes to blue, iron begins to form Fe 3 O 4 , which is also expressed as Fe 2 O 3 FeO, and the chromium content drops as shown in the depth profile of FIG. 9.

최근의 부동태화 연구는 스월 연마된 표면, 스월 연마 + 전기 연마된 표면 및, 길이 방향 벨트 + 전기 연마된 표면들을 포함한다. 가장 큰 Cr/Fe 비율인 4.04 는 단지 고온의 질산에서 20 분 이후에 스월 연마로 달성되었으며, Cr/Fe 비율은 30 분 이후에 3.15 로 감소되었다. 표 9 는 다양한 부동태화 처리를 상이한 출발 물질에 대해서 비교한 것이다. Recent passivation studies include swirl polished surfaces, swirl polished + electropolished surfaces, and longitudinal belt + electropolished surfaces. The largest Cr / Fe ratio, 4.04, was achieved by swirl polishing after only 20 minutes in hot nitric acid, and the Cr / Fe ratio was reduced to 3.15 after 30 minutes. Table 9 compares the various passivation treatments for different starting materials.

표 9: Cr/Fe 비율에 대한 다양한 부동태 처리의 효과Table 9: Effect of various passivation treatments on Cr / Fe ratio

처리process 부동태없음No passivation 50℃에서 20%HNO3 20% HNO 3 at 50 ℃ 25℃에서 20%HNO3 20% HNO 3 at 25 ℃ 50℃에서 20%HNO3+1% HF20% HNO 3 + 1% HF at 50 ° C 25℃에서 20%HNO3+1%HF20% HNO 3 + 1% HF at 25 0 분0 min 20 분20 minutes 30 분30 minutes 10 분10 minutes 30 분30 minutes 5 분5 minutes 10 분10 minutes 20 분20 minutes 5 분5 minutes 10 분10 minutes 30 분30 minutes 스월(만)Swirl (only) 0.330.33 4.044.04 3.153.15 2.952.95 2.092.09 2.592.59 1.521.52 1.151.15 2.582.58 2.452.45 1.581.58 스월+EPSwirl + EP 1.331.33 2.232.23 1.941.94 2.342.34 2.042.04 1.821.82 1.521.52 2.072.07 2.132.13 2.082.08 2.202.20 벨트+EPBelt + EP 0.820.82 1.691.69 1.911.91 2.052.05 2.012.01 2.162.16 1.771.77 2.152.15 1.751.75 2,242,24 2.202.20

Cr/Fe 비율이 부동태화 시간이 연장됨에 따라 감소하는 각 경우에 있어서, 크롬 산화물에 대한 크롬 금속 및, 철 산화물에 대한 유리 철의 양이 증가한다. 이것은 표면층이 용해되고 있고, 그리고 기판이 적절한 Cr/Fe 균형을 다시 얻도록 하고 있다는 것을 의미한다. 이것은 불화 수소산의 사용으로써 논리적인데, 이는 그것이 크롬을 용이하게 공격하는 할로겐화 수소산이기 때문이다.In each case where the Cr / Fe ratio decreases as the passivation time is extended, the amount of chromium metal to chromium oxide and free iron to iron oxide increases. This means that the surface layer is melting and the substrate is regaining proper Cr / Fe balance. This is logical with the use of hydrofluoric acid, because it is a hydrofluoric acid that readily attacks chromium.

스월 연마된 316L 스테인레스 강 튜브의 원주 용접은 XPS 를 사용하여 분석되었다. 이러한 연구에서는 용접 비이드, 용접 비이드상의 슬래그 퇴적물 및, 열의 영향을 받은 영역에서의 흑색 산화물이 분석되었다. 데이타는 표 10 에 나타나있다. Circumferential welding of swirl polished 316L stainless steel tubes was analyzed using XPS. In this study, weld beads, slag deposits on weld beads, and black oxides in the heat affected zone were analyzed. Data is shown in Table 10.                     

표 10 :원주 용접 성분의 조성Table 10: Composition of Circumferential Welding Components

원소element CrCr FeFe NiNi MoMo MnMn SiSi AlAl CaCa Cr/FeCr / Fe 용접비드Welding beads 4.34.3 37.837.8 0.80.8 0.30.3 4.64.6 0.50.5 -- -- 0.110.11 슬래그점Slag point 1.91.9 5.35.3 -- -- 2.02.0 4.04.0 1.41.4 12.912.9 0.360.36 HAZ 산화물HAZ oxide 16.216.2 3.03.0 -- 0.10.1 21.521.5 2.72.7 -- 0.30.3 5.405.40 베이스 금속Base metal 14.914.9 23.623.6 -- 0.10.1 3.03.0 0.80.8 -- 0.40.4 0.630.63

상기 결과는 부동태화되지 아니한 용접이 매우 낮은 Cr/Fe 비율을 가진다는 점을 나타낸다. 이상적으로는, Cr/Fe 비율이 합리적으로 양호한 내부식성을 가지도록 1.0 또는 그 이상이어야만 한다. 이러한 부위에는 XPS 를 사용한 깊이 프로파일이 이루어지지 않았지만, EDS 분석에 기초하여, 크롬의 함량이 깊이와 함께 증가하였다. 크롬은 샘플에 따라서 고도로 가변적이었으며, 아마도 전자 탐침이 델타 페라이트 또는 오스테나이트를 분석하는지의 여부에 따라서 가변적이었다. 그 결과는 다른 EDS 분석 작업과 일치하였는데, 여기에서 용접 표면은 항상 많은 망간과 적은 크롬을 나타내었다.The results indicate that non-passivated welds have a very low Cr / Fe ratio. Ideally, the Cr / Fe ratio should be 1.0 or higher to have reasonably good corrosion resistance. There was no depth profile using XPS at these sites, but based on EDS analysis, the content of chromium increased with depth. Chromium was highly variable depending on the sample, perhaps depending on whether the electron probe analyzed delta ferrite or austenite. The results are consistent with other EDS analytical work, where the weld surface always shows more manganese and less chromium.

마찬가지로, 슬래그 얼룩(slag patch)도 다른 발견물과 일치한다. 슬래그는 용접 풀(pool)의 산화를 가능하게 하는 불완전 개스 범위 또는 강철내 함유물의 축적으로 보인다. 이러한 경우에, 슬래그 점은 강철내 함유물로부터 왔던 것으로 보이며 강철은 칼슘과 알루미늄으로 환원되었다. Similarly, slag patches are consistent with other findings. Slag is seen as an accumulation of incomplete gas ranges or inclusions in the steel that allows oxidation of the weld pool. In this case, the slag point appeared to come from the content in the steel and the steel was reduced to calcium and aluminum.

열의 영향을 받은 영역에 걸친 흑색 산화물 부위는 분석이 이루어진 부위들 중에서 가장 높은 크롬 레벨과 가장 낮은 철을 가진다. 현장에서의 실제의 부식 실폐 사례들과 비교하면, 흑색 산화물은 손상되지 않은 상태로 유지되는 것으로 보이며, 흑색 산화물 아래에 발생하는 크레비스 부식과 함께 크레비스 형성자로서 작용 한다. 이것은 크롬이 많은 것이 이러한 흑색 산화물을 내부식성으로 만들며, 따라서 갈바니 부식이 표면을 산화물 아래에 부착시킬 수 있게 한다.The black oxide sites across the heat affected zone have the highest chromium levels and the lowest iron among the sites analyzed. Compared with actual corrosion failure cases in the field, the black oxide appears to remain intact and acts as a crevis former with crevice corrosion occurring below the black oxide. This is because a lot of chromium makes these black oxides corrosion resistant, so galvanic corrosion allows the surface to adhere underneath the oxide.

몇가지의 중요한 관찰은 기계 연마 표면, 전기 연마 표면, 부동태화된 표면 및, 원주 용접 표면 사이의 차이점을 나타내었다. 이들은 다음과 같다.Some important observations have shown differences between mechanical polishing surfaces, electropolishing surfaces, passivated surfaces, and circumferential weld surfaces. These are as follows.

1. 기계 연마된 표면은 합금에서 나타나는 모든 요소들을 가지며, 대략 같은 비율로 가진다.1. The machine polished surface has all the elements appearing in the alloy and in roughly the same proportions.

2. 전기 연마되고 부동태화된 표면들은 몰리브덴을 나타내지 않으며 니켈도 거의 나타내지 않는다. 비록 규소가 가변적이고 그리고 전기 연마된 표면들의 경우에 그 원자가 형태가 변화될 수 있을지라도, 실제로 중요한 단지 두개의 요소들은 크롬과 철이다.2. Electropolished and passivated surfaces show no molybdenum and almost no nickel. Although silicon is variable and its valence morphology may change in the case of electropolished surfaces, only two elements that are really important are chromium and iron.

3. 전기 연마된 표면은 부동태화된 표면보다 산소 침투의 깊이가 더 깊은 경향이 있다.3. Electropolished surfaces tend to have a greater depth of oxygen penetration than passivated surfaces.

4. 적절한 시간동안 부동태화된 표면들은 보다 높은 표면 Cr/Fe 비율을 가지는 것으로 보이지만, 산소 침투의 깊이는 그러하지 않다.4. Passivated surfaces in a reasonable time appear to have a higher surface Cr / Fe ratio, but not the depth of oxygen penetration.

5. Cr2O3/Cro 비율은 부동태화 과정을 제어하는 것으로 보인다.5. The Cr 2 O 3 / Cr o ratio appears to control the passivation process.

6. Fe2O3/Feo 비율은 Cr/Fe 비율보다 부동태화에 대해서, 따라서 내부식성에 대해서 큰 영향을 줄 수 있다. Fe0 가 낮을수록 부동태 층은 보다 안정적이다. 6.Fe 2 O 3 / Fe o The ratio can have a greater impact on passivation than the Cr / Fe ratio, and therefore on corrosion resistance. Fe 0 The lower is the more stable the passivation layer.

7. 원주 용접은 크롬이 매우 적고 철이 많은 표면을 가진다. 망간도 마찬가 지로 상승한다.7. Circumferential welding has very low chromium and iron-rich surfaces. Manganese also rises.

8. 원주 용접의 열에 의해 영향을 받은 영역에 걸친 흑색 산화물은 크롬이 매우 많고, 철이 적으며, 그리고 일반적으로 현장에서 크레비스 부식과 연관된다.8. The black oxide over the area affected by the heat of the circumferential weld is very high in chromium, low in iron, and generally associated with crevice corrosion in the field.

9. 원주 용접 표면상에 이따금 나타나는 슬래그 퇴적물은 강철 또는 용접 풀의 산화물내 함유물로부터 발생된 저 용융 내화 성분들인 것으로 보인다.9. Slag deposits that appear occasionally on the circumferential weld surface appear to be low melt refractory components generated from oxides in steel or weld pools.

이러한 관찰들은 부동태층이 실제로 본질에 있어서 결정체일 수 있다는 점을 의미한다. 가장 근접한 결정 형태는 아크롬산염 첨정석이며, 이것은 (Fe,Mg)O.(Cr,Fe)2O3 의 일반적인 조성을 가진다. 이러한 결정은 면심 입방 격자상에 배치된 산소 원자를 가지며 (다나(Dana) 등, 광물학의 교과서, 존 윌리& 선, 뉴욕, 1951), 따라서 오스테나이트계 스테인레스 강의 결정 격자와 맞는다. 또한, 결정의 조성 때문에, 부동태화되고 전기 연마된 물질의 표면층에서 특정 원소의 결여를 설명하게 되며, 부동태화 과정이 결정을 형성할 수 있게 하는데 산화 용액내에서 시간이 걸리는 이유를 제공한다. 철이 많은 표면은 적절한 결정을 형성하지 않게 되며, 따라서 화학적 안정성이 결여될 것이다.These observations mean that the passivation layer can actually be a crystal in nature. The closest crystal form is chromite spinel, which has a general composition of (Fe, Mg) O. (Cr, Fe) 2 O 3 . These crystals have oxygen atoms disposed on the face-centered cubic lattice (Dana et al., Textbooks in mineralogy, John Willy & Sun, New York, 1951), and thus fit the crystal lattice of austenitic stainless steels. In addition, because of the composition of the crystal, the lack of certain elements in the surface layer of the passivated and electropolished material is accounted for, and provides a reason why the passivation process takes time in the oxidizing solution to form crystals. Iron-rich surfaces will not form adequate crystals and will therefore lack chemical stability.

원주 용접의 조성은 크롬이 적기 때문에, 그로부터 초래되는 표면 결정은 적철광(Fe2O3) 또는 자철광(Fe3O4)일 것이며, 이들은 모두 내부식성을 가지지 않는다. 따라서, 표면은 처음에 과도한 철을 용해시키도록 산으로 부동태화되어야 하며, 이후에 크롬이 우세한 원소가 될 수 있도록 해야한다.Since the composition of the circumferential welding is low in chromium, the surface crystal resulting therefrom will be hematite (Fe 2 O 3 ) or magnetite (Fe 3 O 4 ), all of which have no corrosion resistance. Therefore, the surface must first be passivated with acid to dissolve excess iron, and then allow chromium to become the dominant element.

열의 영향을 받은 영역에 걸친 흑색 산화물은 아크롬산염, FeCr2O4 또는 FeOCr2O3 의 일반적인 조성을 가진다. 조성은 상당한 변화를 가질 수 있지만, 모든 경우에 있어서 크롬이 매우 많다. 이것은 산화 매체내에 있는 결정체에 우수한 내부식성을 부여하며, 아마도 이것이 포괄하는 금속보다도 훨씬 우수할 것이다. 이것은 갈바니 부식(크레비스 부식)에 대한 조건에 이르게 되며, 용접하는 동안에 불량한 개스 범위를 가져왔던 시스템들에서 관찰되는 부식의 유형을 설명한다. 유일한 교정은 화학적으로 산화물을 용해시키는 것인데, 통상적으로 질산 + 불화수소산으로 이루어지며, 이것은 전체 시스템을 부동태화시켜야 한다. 그러나, 이러한 처리는 전기 연마된 표면을 파괴할 수 있다.The black oxide over the heat affected area has a general composition of chromite, FeCr 2 O 4 or FeOCr 2 O 3 . The composition can vary considerably, but in all cases there is a lot of chromium. This gives good corrosion resistance to the crystals in the oxidizing medium, which is probably much better than the metals it encompasses. This leads to conditions for galvanic corrosion (crevis corrosion) and explains the type of corrosion observed in systems that resulted in poor gas ranges during welding. The only correction is chemical dissolution of the oxide, which typically consists of nitric acid plus hydrofluoric acid, which must passivate the entire system. However, this treatment can destroy the electropolished surface.

다음은 이러한 부가적인 실험 작업으로부터 결론되고 정립되었던 것이다.The following has been concluded and established from these additional experimental work.

1. 스테인레스 강 관의 내부는 사용 수명을 증가시키도록 조절될 수 있다. 두가지의 가장 통상적인 시스템은 전기 연마 및, 산 부동태화이다. 각 경우에 있어서, Cr/Fe 비율은 가장 좋은 내부식성을 달성하도록 1.0 에 도달하거나 초과할 필요가 있다.1. The inside of stainless steel pipe can be adjusted to increase the service life. The two most common systems are electropolishing and acid passivation. In each case, the Cr / Fe ratio needs to reach or exceed 1.0 to achieve the best corrosion resistance.

2. 부동태층에서의 유리 철의 양은 층의 안정을 위해서 중요하다. 유리 철이 철 산화물을 초과한다면, 막은 안정적이지 않게 될 것이며, 이것은 사용중에 파괴에 이르게 될 수 있다.2. The amount of free iron in the passivation layer is important for the stability of the layer. If the free iron exceeds iron oxide, the film will become unstable, which can lead to breakage during use.

3. 부동태화는 상대적으로 짧은 시간내에 최적의 Cr/Fe 비율에 도달하게 되며, 이후에는 자체를 역전시키는 것으로 보인다.3. The passivation will reach an optimal Cr / Fe ratio in a relatively short time, after which it seems to reverse itself.

4. 부동태층의 일부 특성은 그것이 결정질일 수 있으며, 아크롬산염 첨정석의 특성을 취한다는 것을 시사한다.4. Some properties of the passivation layer suggest that it may be crystalline and takes on the properties of chromite spinel.

5. 원주 용접 표면에는 철과 망간이 많지만, 크롬이 매우 적으며, 이것은 용접 표면이 내부식성에 있어서 불량하다는 점을 시사한다.5. The circumferential weld surface contains a lot of iron and manganese, but very little chromium, suggesting that the weld surface is poor in corrosion resistance.

6. 열의 영향을 받은 용접 영역을 포괄할 수 있는 흑색 산화물은 크롬이 매우 많고 철이 적다. 이것은 산화물이 아크롬산염이어서 매우 양호한 내부식성을 가진다는 것을 시사한다. 6. Black oxide, which can cover the weld zone affected by heat, is very high in chromium and low in iron. This suggests that the oxide is achromate and has very good corrosion resistance.

7. 때때로 용접 표면상에 나타나는 슬래그 점은 강철로부터의 축적 함유물이다. 불량한 개스 범위의 조건하에서 이러한 슬래그 점은 용융된 용접 풀 내부의 규소, 철 및, 크롬의 산화일 수 있다.7. The slag point that sometimes appears on the weld surface is an accumulation content from steel. Under conditions of poor gas range this slag point can be the oxidation of silicon, iron and chromium inside the molten weld pool.

본 발명의 다른 구현예들이 본원에 개시된 발명의 명세서 및, 실시로부터 당업자들에 명백하게 될 것이다. 본 발명의 진정한 범위 및, 사상들은 다음의 청구 범위에 의해서 한정되는 것과 함께, 본 발명의 명세서 및, 예들은 단지 모범적인 예로서만 간주될 것으로 의도된다.Other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from the description and practice of the invention disclosed herein. It is intended that the specification and examples of the invention be considered only by way of example, with the true scope and spirit of the invention being defined by the following claims.

본 발명의 따른 스테인레스 강철 제품은 내부식성이 우수하며, 관의 표면 처리에 이용될 수 있다. The stainless steel product according to the present invention is excellent in corrosion resistance and can be used for surface treatment of pipes.                     

Claims (20)

부동태화된 표면층을 가지는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품으로서, 상기 부동태화된 표면층은 Cr2O3 및, Fe2O3 를 가지는 산화물 성분과, 원자가(valence)가 제로(zero)인 Fe 및, 원자가(valence)가 제로(zero)인 Cr 을 가지는 금속 성분으로 구성되고, 금속 성분의 중량 퍼센트에 대한 산화물 성분의 중량 퍼센트의 비율은 8:1 을 초과하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품.An austenitic stainless steel product having a passivated surface layer, the passivated surface layer comprising Cr 2 O 3 , an oxide component having Fe 2 O 3 , Fe having a valence of zero, and a valence. 10. An austenitic stainless steel product, comprising: a metal component having Cr having a zero zero valence, wherein the ratio of the weight percent of the oxide component to the weight percent of the metallic component is greater than 8: 1. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 오스테나이트계 스테인레스 스틸은 AISI 유형 316 인 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품.The austenitic stainless steel is austenitic stainless steel product, characterized in that the AISI type 316. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 부동태화된 표면층의 노출 표면은 적어도 1:1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품.The exposed surface of the passivated surface layer has an overall Cr weight percentage: Fe weight percentage ratio of at least 1: 1, wherein the austenitic stainless steel product. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 부동태화된 표면층은 최대 산소 농도의 깊이에서 적어도 1.5 :1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품.And said passivated surface layer has an overall Cr weight percent: Fe weight percent ratio of at least 1.5: 1 at a depth of maximum oxygen concentration. 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관 제품의 전기 연마된(electro-polished) 내부 표면상에 부동태화된 내부 표면층을 가진 스테인레스 스틸 관으로서, 상기 부동태화된 표면층은 Fe2O3 및, Cr2O3 를 가지는 산화물 성분과, 원자가(valence)가 제로(zero)인 Fe 및, 원자가가 제로인 Cr 을 가지는 금속 성분으로 구성되며, 금속 성분의 중량 퍼센트에 대한 산화물 성분의 중량 퍼센트의 비율은 8:1 을 초과하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관. A stainless steel tube having an inner surface layer passivated on an electro-polished inner surface of an austenitic stainless steel tube article, the passivated surface layer having Fe 2 O 3 and Cr 2 O 3 . A metal component having an oxide component, Fe having zero valence, and Cr having zero valence, wherein the ratio of the weight percent of the oxide component to the weight percent of the metallic component is greater than 8: 1. Austenitic stainless steel tube, characterized in that. 삭제delete 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 오스테나이트계 스테인레스 스틸은 AISI 유형 316L 인 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관.The austenitic stainless steel is austenitic stainless steel tube, characterized in that the AISI type 316L. 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품의 기계적으로 연마된 표면상에 부동태화된 표면층을 가진 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품으로서, 상기 부동태화된 표면층은 Fe2O3 및, Cr2O3 를 가지는 산화물 성분과, 원자가(valence)가 제로(zero)인 Fe 및, 원자가가 제로인 Cr 을 가지는 금속 성분으로 구성되며, 금속 성분의 중량 퍼센트에 대한 산화물 성분의 중량 퍼센트의 비율은 8:1 을 초과하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품. An austenitic stainless steel product having a passivated surface layer on a mechanically polished surface of an austenitic stainless steel product, the passivated surface layer comprising an oxide component having Fe 2 O 3 and Cr 2 O 3 ; A metal component having Fe having a valence of zero and Cr having a valence of zero, wherein the ratio of the weight percent of the oxide component to the weight percent of the metallic component is greater than 8: 1. Austenitic stainless steel. 삭제delete 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 오스테나이트계 스테인레스 스틸은 AISI 유형 316 인 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품.The austenitic stainless steel is austenitic stainless steel product, characterized in that the AISI type 316. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 부동태화된 표면층의 노출 표면은 적어도 1:1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품. The exposed surface of the passivated surface layer has an overall Cr weight percentage: Fe weight percentage ratio of at least 1: 1, wherein the austenitic stainless steel product. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 부동태화된 표면층은 최대 산소 농도의 깊이에서 적어도 1.5 :1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 제품.And said passivated surface layer has an overall Cr weight percent: Fe weight percent ratio of at least 1.5: 1 at a depth of maximum oxygen concentration. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 부동태화된 표면층의 노출 표면은 적어도 1 :1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관.And the exposed surface of the passivated surface layer has an overall Cr weight percent: Fe weight percent ratio of at least 1: 1. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 부동태화된 표면층은 최대 산소 농도의 깊이에서 적어도 1.5:1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관.Said passivated surface layer having an overall Cr weight percent: Fe weight percent ratio of at least 1.5: 1 at a depth of maximum oxygen concentration. 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관 제품의 기계적으로 연마된 내부 표면상에 부동태화된 내부 표면 층을 가지는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관으로서, 상기 부동태화된 표면층은 Fe2O3 및, Cr2O3 를 가지는 산화물 성분과, 원자가(valence)가 제로인 Fe 및, 원자가가 제로인 Cr 을 가지는 금속 성분으로 구성되며, 금속 성분의 중량 퍼센트에 대한 산화물 성분의 중량 퍼센트의 비율은 8:1 을 초과하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관. An austenitic stainless steel tube having an inner surface layer passivated on a mechanically polished inner surface of an austenitic stainless steel tube article, the passivated surface layer having Fe 2 O 3 and Cr 2 O 3 . A metal component having an oxide component, Fe having a valence of zero, and Cr having a valence of zero, wherein the ratio of the weight percent of the oxide component to the weight percent of the metallic component is greater than 8: 1. Austenitic stainless steel tube. 삭제delete 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 스테인레스 스틸은 AISI 유형 316 인 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관.Austenitic stainless steel tube, characterized in that the stainless steel is AISI type 316. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 부동태화된 표면층의 노출 표면은 적어도 1:1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관. The exposed surface of the passivated surface layer has an overall Cr weight percent: Fe weight percent ratio, wherein the austenitic stainless steel tube is at least 1: 1. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 부동태화된 표면층은 최대 산소 농도의 깊이에서 적어도 1.5 :1 인, 전체적인 Cr 중량 퍼센트:Fe 중량 퍼센트의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스테인레스 스틸 관.Said passivated surface layer having an overall Cr weight percent: Fe weight percent ratio of at least 1.5: 1 at a depth of maximum oxygen concentration.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101788466B1 (en) * 2016-08-10 2017-10-19 현대비앤지스틸 주식회사 Method of manufacturing stainless steel with excellent surface gloss and corrosion resistance

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488783B1 (en) * 2001-03-30 2002-12-03 Babcock & Wilcox Canada, Ltd. High temperature gaseous oxidation for passivation of austenitic alloys
WO2005016421A1 (en) * 2003-08-04 2005-02-24 Alexza Pharmaceuticals, Inc. Substrates for drug delivery device and methods of preparing and use
US20050234545A1 (en) * 2004-04-19 2005-10-20 Yea-Yang Su Amorphous oxide surface film for metallic implantable devices and method for production thereof
JP4947907B2 (en) * 2005-02-14 2012-06-06 独立行政法人理化学研究所 Surface finishing method and processed product of workpiece
US8840660B2 (en) 2006-01-05 2014-09-23 Boston Scientific Scimed, Inc. Bioerodible endoprostheses and methods of making the same
EP2081616B1 (en) 2006-09-15 2017-11-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Bioerodible endoprostheses and methods of making the same
DE602007010669D1 (en) 2006-12-28 2010-12-30 Boston Scient Ltd HREN FOR THIS
EP2110253B1 (en) * 2007-02-09 2018-09-12 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Inkjet head, inkjet printer, and inkjet recording method
ES2594867T3 (en) 2007-03-09 2016-12-23 Alexza Pharmaceuticals, Inc. Heating unit for use in a drug delivery device
US7744734B2 (en) * 2007-08-24 2010-06-29 Battelle Energy Alliance, Llc High current density cathode for electrorefining in molten electrolyte
EP2090676A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-19 Ateco Services AG Method for removing coatings and deposits
US8192550B2 (en) 2008-02-01 2012-06-05 Ateco Services Ag Use of an aqueous neutral cleaning solution and method for removing rouging from stainless steel surfaces
WO2011119573A1 (en) 2010-03-23 2011-09-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Surface treated bioerodible metal endoprostheses
EP2550033A1 (en) * 2010-03-23 2013-01-30 Boston Scientific Scimed, Inc. Bioerodible medical implants
JP5724436B2 (en) * 2011-02-18 2015-05-27 Jfeスチール株式会社 Stainless steel with excellent corrosion resistance
JP6069928B2 (en) * 2012-07-25 2017-02-01 大日本印刷株式会社 Metal sheet for suspension, metal sheet frame for suspension, suspension, suspension with element, hard disk drive, and method for manufacturing metal sheet for suspension
CN102839364B (en) * 2012-09-11 2014-08-13 上海神洲阳光特种钢管有限公司 Surface processing technology of food-grade stainless steel pipe
US9804058B2 (en) * 2014-02-27 2017-10-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of facilitating visual detection of a crack in a component of a gas turbine engine
KR101422776B1 (en) * 2014-03-20 2014-07-28 (주)한국마루이 The prevention method of corrosion of austenitic stainless steel welds
DE102014111779A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-18 Iva Industrieöfen Gmbh Process for producing a retort for a nitriding furnace and retort
TWI552659B (en) * 2014-09-04 2016-10-01 啟碁科技股份有限公司 Method for forming metal pattern and the substrate having the metal pattern
WO2016130548A1 (en) 2015-02-10 2016-08-18 Arcanum Alloy Design, Inc. Methods and systems for slurry coating
JP6615009B2 (en) * 2016-03-04 2019-12-04 東京エレクトロン株式会社 Metal contamination prevention method and metal contamination prevention apparatus, and substrate processing method and substrate processing apparatus using them
WO2017188209A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 富士フイルム株式会社 Purification device, purification method, manufacturing device, method of manufacturing chemical liquid, container, and chemical liquid housing
WO2017201418A1 (en) 2016-05-20 2017-11-23 Arcanum Alloys, Inc. Methods and systems for coating a steel substrate
TWI645075B (en) * 2017-12-13 2018-12-21 蔡永芳 Method of preparing monocrystal anisotropic oxide on alloy medical apparatus
TWI709669B (en) * 2018-03-02 2020-11-11 日商德山股份有限公司 Austin iron series stainless steel component and manufacturing method thereof
JP6605066B2 (en) * 2018-03-30 2019-11-13 日鉄ステンレス株式会社 Fe-Cr alloy and method for producing the same
WO2023106384A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 大日本印刷株式会社 Vapor chamber metal plate, vapor chamber metal strip, vapor chamber, and electronic device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2976333B2 (en) * 1987-10-24 1999-11-10 忠弘 大見 Stainless steel, its manufacturing method and pressure reducing device
US5789086A (en) * 1990-03-05 1998-08-04 Ohmi; Tadahiro Stainless steel surface having passivation film
US5259935A (en) * 1991-05-03 1993-11-09 The Boc Group, Inc. Stainless steel surface passivation treatment
JP3045576B2 (en) * 1991-05-28 2000-05-29 忠弘 大見 Method of forming passive film on stainless steel and stainless steel
JPH05311455A (en) * 1992-05-13 1993-11-22 Hitachi Metals Ltd Stainless steel member for semiconductor production device and surface treatment thereof
JP3379070B2 (en) * 1992-10-05 2003-02-17 忠弘 大見 Method of forming oxidation passivation film having chromium oxide layer on surface
JPH0711421A (en) * 1993-06-29 1995-01-13 Hitachi Metals Ltd Stainless steel member for semiconductor manufacturing fquipment
JP3558672B2 (en) * 1993-12-30 2004-08-25 忠弘 大見 Austenitic stainless steel, piping systems and fluid contact parts
JP3576598B2 (en) * 1993-12-30 2004-10-13 忠弘 大見 Method for forming oxidation passivation film, ferritic stainless steel, fluid supply system, and fluid contact parts
JPH07197206A (en) * 1993-12-30 1995-08-01 Tadahiro Omi Stainless steel and piping system
JPH07252631A (en) * 1994-03-16 1995-10-03 Tadahiro Omi Austenitic stainless steel for forming passive film and formation of passive film
JPH0892799A (en) * 1994-09-27 1996-04-09 Tadahiro Omi Electrolyte for electropolishing and electropolishing method
DE19513407C1 (en) * 1995-04-08 1996-10-10 Vsg En & Schmiedetechnik Gmbh Steel alloy used for jewellery implants and dental applications
JP3566453B2 (en) * 1995-04-17 2004-09-15 株式会社荏原製作所 Ozone generator
JP3499418B2 (en) * 1996-11-27 2004-02-23 ジャパン・エア・ガシズ株式会社 Stainless steel having oxidation passivation film and method for forming the same
IT1293934B1 (en) * 1997-01-21 1999-03-11 Orthofix Srl ENDOMIDOLLAR NAIL FOR THE TREATMENT OF HIP FRACTURES

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101788466B1 (en) * 2016-08-10 2017-10-19 현대비앤지스틸 주식회사 Method of manufacturing stainless steel with excellent surface gloss and corrosion resistance

Also Published As

Publication number Publication date
TWI223676B (en) 2004-11-11
EP1043421B1 (en) 2003-11-12
CA2304436C (en) 2007-06-26
DE60006439D1 (en) 2003-12-18
EP1043421A3 (en) 2002-08-21
DE60006439T2 (en) 2004-08-26
HK1032079A1 (en) 2001-07-06
KR20000071581A (en) 2000-11-25
JP2001032100A (en) 2001-02-06
PT1043421E (en) 2004-04-30
CA2304436A1 (en) 2000-10-06
ES2209764T3 (en) 2004-07-01
US6228445B1 (en) 2001-05-08
ATE254193T1 (en) 2003-11-15
EP1043421A2 (en) 2000-10-11
DK1043421T3 (en) 2004-03-08

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